なぜ空にある星は明るい星と暗い星があるのですか？

星はまばゆく輝いていますが、明るさの差は非常に大きいです。星の明るさには大きな違いがあります。星の明るさとは、人間の目に見える星の明るさのことです。星の明るさは、星が放出するエネルギーと星からの距離に関係しています。星が1秒間に放出するエネルギーの量を光度といい、これは星の表面積と星の表面温度の4乗に比例しています。星の光度には大きな違いがあります。最も明るい星は太陽の光度の100万倍ですが、最も暗い星は太陽の光度の100万分の1です。天文学では、光度の小さい星を矮星、光度の大きい星を巨星、特に大きい星を超巨星と呼びます。
星の明るさは、星が放出するエネルギーに関係していますが、観測者からの距離の二乗にも関係しています。例えば、天鹅座α（中国では天津四と呼ばれています）は1740光年離れた場所にあり、青色の超巨星で、光度は太陽の85,000倍です。一方、太陽に最も近い星（4.22光年）は赤色の矮星で、光度は太陽の2万分の1です。両者を比較すると、光度の差は約20億倍になります！しかし、両星の太陽までの距離の差は約400倍ですから、地球から見ると、明るさの差は約1万倍になります。
星の実際の発光能力を比べるには、天文学者は星の光度を絶対星等で表します。つまり、異なる星を同じ距離で比べるのです。これはレースのように、同じスタートラインに立つことに相当します。星のこの「スタートライン」は、観測者から10パーセク（32.6光年）離れた場所に定められています。この距離で観測された明るさは絶対星等で表されます。一方、地球で実際に見える星の明るさは視星等と呼ばれています。俗語で「見かけは全くの別物」という言葉がありますが、星の世界でも「見かけは全くの別物」です。星が明るく見える（星等の数値が小さい）からといって光が強いわけではありません。星の絶対星等が小さいからこそ、光が強いのです。